La electroencefalografía (EEG) y la resonancia magnética funcional (fMRI) son un potente medio para medir de forma no invasiva la actividad neuronal dentro del cerebro. Ambas técnicas destacan por proporcionar información diferente. La EEG mide el voltaje del cuero cabelludo y puede muestrear datos del orden de los kHz, lo que significa que puede proporcionar datos sobre cómo cambia la respuesta de una gran población de células piramidales con la misma orientación en el transcurso de milisegundos (Lopes da Silva, 2013; Luck, 2013). Una técnica prominente que utiliza el EEG es la técnica del potencial relacionado con el evento (ERP), que segmenta una respuesta del EEG para un período de tiempo muy corto después de un evento, que se repite para un gran número de ensayos (Luck, 2013). Los ERP contienen «picos» -o componentes- que representan la suma de respuestas dentro del cráneo. El problema con el EEG es el problema inverso, por el que es imposible identificar la fuente de las mediciones de tensión en el cuero cabelludo dentro del cráneo (Luck, 2013).
La fMRI, por otro lado, tiene una resolución espacial increíblemente buena pero sufre de una resolución temporal pobre. La fMRI, a diferencia del EEG, no es una respuesta eléctrica medida desde una célula piramidal. En su lugar, es una respuesta hemodinámica que refleja los cambios en la oxigenación de la sangre a medida que las neuronas participan en un proceso denominado señal dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD). A diferencia del EEG, que puede medir respuestas en el transcurso de milisegundos, la respuesta hemodinámica evoluciona en el orden de los segundos. Como resultado, hay que llegar a un compromiso entre la resolución temporal cuando se utiliza el EEG o la resolución espacial con la fMRI.
Una búsqueda para superar las limitaciones heredadas por cada una de estas técnicas es combinarlas (Turner et al., 2016; Debener et al., 2006; Wei et al., 2020). Cuando se combinan el EEG y la fMRI, parecen ser capaces de explicar más varianza en los parámetros cognitivos en comparación con cuando se utiliza el comportamiento por sí mismo (Turner et al., 2016). Los cambios en la señal del EEG medidos por los ERPs también son capaces de proporcionar una gran cantidad de datos durante un pequeño período de tiempo, que pueden aprovecharse para identificar varias activaciones regionales espacialmente separadas medidas por la fMRI (Debener et al., 2016).